利用恒星标准烛光以1%精度测量哈勃常数的相对论修正

为使得未来能够无偏地以1%精度测量哈勃常数 $H_0$,我们估计了经典造父变星和红巨星支顶端(TRGB恒星)的相对论修正。我们考虑了四种效应:$K$ 改正、时间膨胀、由于非共动参考系导致的宿主尘埃消光的表观变化,以及由于红移导致的观测颜色变化。利用适用于巨星的恒星大气模型,在 HST、JWST 和 2MASS 滤光片下对 $0.005 < z < 0.03$ 计算了依赖于消光的 $K$ 改正。光学-近红外 Wesenheit 函数有利地结合了具有相反符号 $K$ 改正的滤光片,并避免了由宿主消光引起的复杂性。对于 TRGB 恒星,JWST/NIRCAM F277W 滤光片将红化不敏感性与在后发座星系团距离处 $K$ 改正 $<1$% 结合在一起。由于星系周或星周物质导致的宿主消光缺失修正被讨论为 TRGB 距离的潜在系统误差,尽管它们的影响不足以解释基于造父变星或 TRGB 超新星定标的 $H_0$ 之间的差异。所有恒星标准烛光都需要相对论修正,以在未来实现无偏的1% $H_0$ 测量。涉及 $K$、红移-勒维特偏差以及 Wesenheit 函数红移依赖性的组合相对论修正使基于造父变星的 $H_0$ 增加 $0.45 \pm 0.05$ km/s/Mpc 至 $73.65 \pm 1.30$ km/s/Mpc,并将与 {\it Planck} 值的张力从 $4.2\sigma$ 提高到 $4.4\sigma$。对于 TRGB 恒星,我们估计 Freedman 等人报告的 $H_0$ 增加约 $0.5\%$(至 $70.2\pm1.7$km/s/Mpc),而 Anand 等人报告的 $H_0$ 小幅降低 $-0.15\%$(至 $71.4 \pm 1.8$km/s/Mpc)。这些修正符号相反是由于不同的红化系统误差,并使两项研究之间的差异减小了约 $0.46$km/s/Mpc。[删节]